离心泵性能测定实验
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离心泵性能测定实验离心泵性能测定实验一、实验目的:1、 了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法;2、 测量离心泵在恒定转数下的特性曲线,并确定其最佳工作范围;3、 测量管路特性曲线及双泵并联时特性曲线;4、 了解工作点的含义及确定方法;5、 测定孔板流量计孔流系数C 0与雷诺数Re 的关系(选做)。
二、基本原理:1、离心泵特性曲线测定离心泵的特征方程是从理论上对离心泵中液体质点的运动情况进行分析研究后,得出的离心泵压头与流量的关系。
离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式和转数的影响,故在实际工作中,其内部流动的规律比较复杂,实际压头要小于理论压头。
因此,离心泵的扬程尚不能从理论上作出精确的计算,需要实验测定。
在一定转数下,泵的扬程、功率、效率与其流量之间的关系,即为特性曲线。
泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得:He = H 压力表 + H 真空表 + H 0 [ m ]其中:H 真空表,H 压力表分别为离心泵进出口的压力 [ m ];H 0为两测压口间的垂直距离,H 0= 0.3m 。
N 轴 = N 电机•η电机•η传动 [ kw ]其中:η电机—电机效率,取0.9;η传动—传动装置的效率,取1.0; 102ρ⋅⋅=He Q N [ kw ] 因此,泵的总效率为: 轴N Ne =η 2、孔板流量计孔流系数的测定孔板流量计孔板孔径处的流速u 0可以简化为:u 0=C 0(2gh )1/2根据u 0和S 0,即可算出流体的体积流量Vs 为:Vs=u 0S 0=C 0S 0(2gh )1/2或: Vs= C 0S 0(2△p/ρ)1/2式中Vs ——流体的体积流量,m 3/s ;△ p ——孔板压差,Pa ;S 0——孔口面积,m 2;ρ——流体的密度,kg/m 3;C 0——孔流系数。
孔流系数的大小由孔板锐孔的形状、测压口的位置、孔径与管径比和雷诺数共同决定,具体数值由实验确定。
当d0/d1一定,雷诺数Re超过某个数值后,C0就接近于定值。
离心泵性能测定实验天津翔宇学校刘国英离心泵性能测定实验 一.试验目的:1. 熟悉离心泵的结构与操作方法,了解常用测压仪表。
2. 掌握离心泵特性曲线测定方法,加深对离心泵性能的理解。
二.试验内容:1. 熟悉离心泵的结构与操作2. 测定IH50-32-125型离心泵在一定转速下Q 与H ,N ,Ƞ之间的特性曲线,并确定最佳操作区。
三.试验原理:离心泵是最常见的液体输送设备。
对一定型号的泵在一定转速下,离心泵的扬程H ,轴功率N 及效率ƞ随流量Q 的改变而改变。
通常通过实验测定Q-H ,Q-N ,Q-Ƞ关系,并用曲线进行表示,称离心泵特性曲线。
该曲线是确定泵适宜操作条件和选用泵的重要依据。
测定方法如下:1. H 的测定(在泵的吸入口和后出口之间列柏努利方程)泵进,出口径相同,U 入=U 出H=(Z 出-Z 入)+gP P 出ρ入+zgU U 22入出-(Z 出-Z 入)=0.5 m ,因(Z 出-Z 入)很小,则∑hf 入-出≈0,然后将实测的P 出、P 入数值代入方程,即可得不同流量下的H 值。
2. N 的测定泵的轴功率=电机输出功率(直连式离心泵) 电机输出功率=电机输入功率 × 电机效率N=功率表读数 × 电机效率(电机效率取60%) 3. Ƞ的测定: Ƞ=N Ne × 100% Ne=102HQP (kw )式中:Ƞ-泵的效率%, N-泵轴功率 kw Q-泵的流量m 3/s , Ne-泵有效功率 kw H-泵的丫头 m, ρ-水的密度 kg/m 3四.试验方法 (离心泵性能测定工艺过程) 1) 离心泵正常开、停车操作① 先将泵入口阀全部开启,出口阀全部关闭,关闭出口压力表,控制阀V A14b ,然后启动电机。
② 当泵出口压力高于0.2Mpa 时,逐渐打开出口阀门。
然后进行离心泵性能测定的工艺过程。
2) 流体由原料罐V105径阀门V A152,在泵P103输送作用下,通过电动调节阀V A145——涡轮流量计F105——V A140后回到原料罐。
离心泵特性曲线测定实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对离心泵进行特性曲线测定,了解离心泵的性能参数,并掌握离心泵的性能曲线绘制方法。
二、实验原理。
离心泵是利用离心力将液体输送到高处的一种泵,其工作原理是通过叶轮的旋转产生离心力,使液体产生压力并输送。
离心泵的性能参数通常包括扬程、流量、效率等,这些参数与泵的特性曲线息息相关。
三、实验仪器与设备。
1. 离心泵。
2. 流量计。
3. 压力表。
4. 水槽。
5. 测量工具。
四、实验步骤。
1. 将离心泵安装在水槽内,并连接好流量计和压力表。
2. 打开水泵,调节流量计阀门,使水泵处于稳定工作状态。
3. 逐步调节水泵的转速,记录不同转速下的流量和扬程数据。
4. 根据实验数据,绘制离心泵的性能曲线。
五、实验数据处理与分析。
根据实验记录的数据,我们得到了不同转速下的流量和扬程数据,利用这些数据可以绘制离心泵的性能曲线。
通过分析曲线,我们可以得到离心泵的最佳工作点,以及在不同工况下的性能表现。
六、实验结果与讨论。
根据实验测得的数据,我们成功绘制出了离心泵的性能曲线。
通过曲线分析,我们可以看到离心泵在不同转速下的流量和扬程的变化规律,这有助于我们选择合适的离心泵工作点,提高泵的效率和节能性能。
七、实验总结。
通过本次实验,我们深入了解了离心泵的特性曲线测定方法,掌握了离心泵的性能参数测定技术。
同时,我们也对离心泵的工作原理和性能特点有了更深入的认识,这对我们今后的工程实践具有重要的指导意义。
八、实验感想。
本次实验让我们对离心泵有了更加直观和深入的了解,同时也增强了我们对实验操作和数据处理的能力。
希望今后能够继续加强实验能力,为将来的工程实践做好充分准备。
以上就是本次离心泵特性曲线测定实验的实验报告,谢谢!。
离心泵性能综合实验一、实验目的1、观察离心泵汽蚀、气缚现象,了解汽蚀、气缚现象产生原因及其防止方法;2、学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法,了解转子流量计的工作原理;3、测定离心泵特性曲线,绘制出扬程、功率和效率与流量的关系曲线图。
二、实验原理1、气缚现象离心泵靠离心力输送液体。
离心力大小,除与叶轮直径及叶轮旋转速度有关外,还与流体重度有关。
若离心泵启动时,泵壳内存在大量空气,则由于空气的重度远远低于液体的重度,叶轮旋转所造成的离心力也很小,导致泵入口与水池液面间的压差太小,不能把水池内液体抽压到叶轮中心,就会发生离心泵空转却送不出液体的状况,这种现象称“气缚”。
所以,离心泵若安装在液面上方时,启动前必须先使泵体及吸入管路中充满液体(所谓“灌泵”)。
同时,在运转过程中也要防止外界空气大量漏入,以免产生气缚。
2、汽蚀现象离心泵之所以能吸取液体,是由于泵的叶轮旋转时,将液体抛向外沿,而中心形成真空,而贮槽液面上的压力却为大气压,因此,泵就依靠此压差将液体压入泵内,如果输送的是水,并设叶轮进口处为绝对真空,管路阻力为零,液面上为一个标准大气压,那么最大几何吸上高度也不超过10.33米。
图1离心泵吸上真空度参照图1,列0~0,1~1截面间柏努利方程式:0120112s f p p u Z h g g g ρρ-⎛⎫=-++∑ ⎪⎝⎭(1)式中s Z 为几何安装高度。
设:01s p p H gρ-=,s H 为吸上真空高度,则012112o s s f p p u H Z h g gρ--==++∑(2)由此可知,1p 愈小,s H 愈大。
但当1p 低达v p (输送液体的饱和蒸汽压)时,液体就要汽化,就产生汽蚀现象,使泵无法工作,所以对1p 的降低幅度应有限制。
由上式可见,1p 随着泵的几何安装高度s Z 提高而降低,故最终应对泵的几何安装高度加以限制。
在离心泵的铭牌(性能表)上一般都列有允许吸上真空高度s H 允许和汽蚀余量h ∆允许,二者均是对泵的安装高度加以限制,以避免汽蚀现象发生。
离心泵性能测定实验一、实验目的:1、了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法;2、 测量离心泵在恒定转数下的特性曲线,并确定其最佳工作范围;3、 测量管路特性曲线及双泵并联时特性曲线;4、了解工作点的含义及确定方法;5、测定孔板流量计孔流系数C 0与雷诺数Re 的关系(选做)。
二、基本原理:1、离心泵特性曲线测定离心泵的特征方程是从理论上对离心泵中液体质点的运动情况进行分析研究后,得出的离心泵压头与流量的关系。
离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式和转数的影响,故在实际工作中,其内部流动的规律比较复杂,实际压头要小于理论压头。
因此,离心泵的扬程尚不能从理论上作出精确的计算,需要实验测定。
在一定转数下,泵的扬程、功率、效率与其流量之间的关系,即为特性曲线。
泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得:He = H 压力表 + H 真空表 + H 0 [ m ]其中:H 真空表,H 压力表分别为离心泵进出口的压力 [ m ];H 0为两测压口间的垂直距离,H 0= 0.3m 。
N 轴 = N 电机•η电机•η传动 [ kw ]其中:η电机—电机效率,取0.9;η传动—传动装置的效率,取1.0; 102ρ⋅⋅=He Q N [ kw ] 因此,泵的总效率为: 轴N Ne =η 2、孔板流量计孔流系数的测定孔板流量计孔板孔径处的流速u 0可以简化为:u 0=C 0(2gh )1/2根据u 0和S 0,即可算出流体的体积流量Vs 为:Vs=u 0S 0=C 0S 0(2gh )1/2或: Vs= C 0S 0(2△p/ρ)1/2式中Vs ——流体的体积流量,m 3/s ;△ p ——孔板压差,Pa ;S 0——孔口面积,m 2;ρ——流体的密度,kg/m 3;C 0——孔流系数。
孔流系数的大小由孔板锐孔的形状、测压口的位置、孔径与管径比和雷诺数共同决定,具体数值由实验确定。
当d0/d1一定,雷诺数Re超过某个数值后,C 0就接近于定值。
离心泵性能测定实验一、实验目的:1、了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法;2、 测量离心泵在恒定转数下的特性曲线,并确定其最佳工作范围;3、 测量管路特性曲线及双泵并联时特性曲线;4、了解工作点的含义及确定方法;5、测定孔板流量计孔流系数C 0与雷诺数Re 的关系(选做)。
二、基本原理:1、离心泵特性曲线测定离心泵的特征方程是从理论上对离心泵中液体质点的运动情况进行分析研究后,得出的离心泵压头与流量的关系。
离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式和转数的影响,故在实际工作中,其内部流动的规律比较复杂,实际压头要小于理论压头。
因此,离心泵的扬程尚不能从理论上作出精确的计算,需要实验测定。
在一定转数下,泵的扬程、功率、效率与其流量之间的关系,即为特性曲线。
泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得:He = H 压力表 + H 真空表 + H 0 [ m ]其中:H 真空表,H 压力表分别为离心泵进出口的压力 [ m ];H 0为两测压口间的垂直距离,H 0= 0.3m 。
N 轴 = N 电机•η电机•η传动 [ kw ] 其中:η电机—电机效率,取0.9; η传动—传动装置的效率,取1.0; 102ρ⋅⋅=He Q N [ kw ] 因此,泵的总效率为: 轴N Ne =η 2、孔板流量计孔流系数的测定孔板流量计孔板孔径处的流速u 0可以简化为:u 0=C 0(2gh )1/2根据u 0和S 0,即可算出流体的体积流量Vs 为:Vs=u 0S 0=C 0S 0(2gh )1/2或: Vs= C 0S 0(2△p/ρ)1/2式中Vs ——流体的体积流量,m 3/s ;△ p ——孔板压差,Pa ;S 0——孔口面积,m 2;ρ——流体的密度,kg/m 3;C 0——孔流系数。
孔流系数的大小由孔板锐孔的形状、测压口的位置、孔径与管径比和雷诺数共同决定,具体数值由实验确定。
当d0/d1一定,雷诺数Re超过某个数值后,C 0就接近于定值。
实验2 离心泵性能测定实验一、 实验目的1. 了解离心泵的构造与操作。
2. 测定离心泵在一定转速下的特性曲线。
3. 测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。
二、实验原理(一)离心泵特性曲线离心泵是最常见的液体输送设备。
在一定的型号和转速下,离心泵的扬程H 、轴功率及 效率η均随流量Q 而改变。
通常通过实验测出H —Q 、N —Q 及 η—Q 关系,并用曲线表示 之,称为特性曲线。
特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。
泵特性曲线的 具体测定方法如下: ⒈ H 的测定:在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程出入出出出入入入-+++=+++f H gu g P Z H g u g P Z 2222ρρ (2-1)出入入出入出入出)-+-+-+-=f H gu u gP P Z Z H 2(22ρ (2-2) 上式中出入-f H 是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力(不包括泵体内部的流 动阻力所引起的压头损失),当所选的两截面很接近泵体时,与柏努利方程中其它项比较,出入-f H 值很小,故可忽略。
于是上式变为:gu u gP P Z Z H 2(22入出入出入出)-+-+-=ρ (2-4) 将测得的)入出Z Z -(和入出P P -的值以及计算所得的u 入,u 出代入上式即可求得H 的值。
⒉ N 的测定:功率表测得的功率为电动机的输入功率。
由于泵由电动机直接带动,传动效率可视为1.0,所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。
即:泵的轴功率N =电动机的输出功率,kW (2-5) 电动机的输出功率=电动机的输入功率×电动机的效率。
(2-6) 泵的轴功率=功率表的读数×电动机效率,kw 。
(2-7)⒊ η的测定N Ne =η 其中 1021000ρρHQ g HQ Ne == kw (2-8)式中:η— 泵的效率; N — 泵的轴功率,kw Ne — 泵的有效功率,kw H — 泵的压头,m Q — 泵的流量,m 3/s ρ— 水的密度,kg/m 3 (二)管路特性曲线当离心泵安装在特定的管路系统中工作时,实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关,还与管路特性有关,也就是说,在液体输送过程中,泵和管路二者是相互制约的。
离心泵性能实验实验报告北京化工大学实验报告课程名称:化工原理实验实验日期:班级:姓名:同组人:离心泵性能试验一、摘要本实验利用孔板流量计测量离心泵的特性曲线和管路曲线,并且用实验结果也测出了孔板流量计的Co 与雷诺数的一一对应关系,验证了孔板流量计的性质,并且后续实验的继续进行是在利用了第一次试验数据的基础上完成的。
关键词:孔板流量计 Co 特性曲线管路曲线二、实验目的:1、熟悉离心泵的结构、性能铭牌及配套电机情况2、了解孔板流量计的结构、使用及变频器的作用 3学会测绘离心泵的特性曲线和管路特性曲线。
4、掌握最小二乘法回归管路特性方程、扬程方程中的参数A 、B三、实验原理:1. 离心泵的特性曲线通常采用试验的方法,直接测定离心泵的性能参数,并且绘成He-Q,H-Q,η-Q 三条曲线,称为离心泵的特性曲线。
(1).泵的扬程0122122122H H H h gu u Z g p g p H f e +-=∑+-+?+-=ρρ 上式忽略能量损失,u 1=u 2,ΔZ =H 0=0.85 mH 2O (2) 泵的效率 ae P P =η e v eH gq P ρ=/1000 [kW](3)轴功电P P a 9.0= [kW] 2.孔板流量计的Co 测定2^22122^1211u p u p +=+ρρ变形得:ρp u u ?=-22^2^12 对于不可压缩流体 11A A u u = 2)^(110A A C C -==ρ/20p u ?=0A q v/ρ/2p ?3.管路特性曲线 2vq B A H H e ?+==四、实验流程仪表箱装有泵开关按钮及功率表、流量计数字显示仪表。
图1、离心泵实验流程五、实验操作1、灌泵。
先开灌泵阀,再开排气阀至有水流出,最后关闭两阀门;2、启动水泵。
先关闭流量调节阀门,再按控制电柜绿色按钮,最后按变频器绿色按钮启动泵,频率自动升到50 Hz ;3、测泵特性。
固定频率(50Hz ≈2900r/min ),改变阀门开度,调节水流量从0到最大,记录孔板压降(液位、时间)等相关数据,本组数据可同时测定孔流系数。
离心泵性能实验报告一、实验目的:1.熟悉离心泵的工作原理和结构;2.掌握离心泵的性能曲线测定方法;3.分析离心泵的性能特点和工作状态。
二、实验原理:离心泵是利用旋转叶轮受到离心力作用,使流体获得能量并实现输送的一种装置。
其主要组成部分包括进口管道、叶轮、轮壳和出口管道等。
流体通过进口管道进入离心泵,由叶轮受到离心力作用,流体获得动能并进一步增压,然后流向出口管道。
离心泵的性能可以通过性能曲线进行表述,性能曲线是流量Q和扬程H之间的关系曲线。
在实验中,通过改变离心泵的转速和阀门的开度,测定不同工作点的流量和扬程,并绘制出性能曲线。
三、实验器材和设备:1.离心泵2.流量计3.压力表4.进口和出口管道5.计时器四、实验步骤:1.将离心泵安装在平稳的工作台上,固定好进口和出口管道;2.排空进口和出口管道,确保泵的内部无空气;3.打开进口管道的阀门,逐渐增大泵的转速,同时记录每个转速对应的流量和扬程;4.根据测得的数据,绘制离心泵的性能曲线。
五、实验数据处理:根据实验测量得到的流量和扬程数据,可以计算离心泵的效率和功率等性能参数,并绘制性能曲线。
1.流量Q与扬程H的关系:根据测得的流量和扬程数据,可以绘制出性能曲线。
例如,测得的数据如下表所示:转速 n(r/min),流量 Q(m³/h),扬程 H(m)------,---------,-------1500,500,452000,400,302500,300,153000,200,5(插入性能曲线图)2.离心泵的效率:离心泵的效率η定义为输出功率和输入功率之比。
输入功率可以通过流量和扬程计算得到,而输出功率可以通过流量和扬程及流体密度来计算。
输入功率P_in = (ρQgH)/1000,其中ρ为流体密度,g为重力加速度(9.8m/s²)。
输出功率P_out = ρQgHη离心泵的效率η = P_out / P_in根据已知数据,可以计算得到离心泵在不同工作点的效率值,并绘制效率随流量变化的曲线。
离心泵性能测定实验一、目的及任务了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法。
测定离心泵在恒定转速下的特性曲线,并确定泵的最佳工作范围。
测定管路特性曲线。
二、基本原理离心泵特性曲线测定离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。
其中理论压头与流量的关系,可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到。
由于流体流经泵时,不可避免地会遇到各种阻力,产生能量损失,诸如摩擦损失、环流损失等,因此,实际压头比理论压头笑,且难以通过计算求得,因此通常采用实验方法,直接测定其参数间的关系,并将测出的He-Q 、N-Q 和η-Q 三条曲线称为离心泵的特性曲线。
另外,曲线也可以求出泵的最佳操作范围,作为选泵的依据。
① H 的测定:在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程()出入入出入出入出出入入出出入入入--+-+-+-=+++=+++f f H gu u g P P Z Z H H g u g P Z H g u g P Z 2222222ρρρ上式中出入-f H 是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力,与柏努力方程中其它项比较,出入-f H 值很小,故可忽略。
于是上式变为:()gu u gP P Z Z H 222入出入出入出-+-+-=ρ 将测得的()入出Z Z -和入出P P -的值以及计算所得的出入u u ,代入上式即可求得H 的值勤。
②N 的测定:功率表测得的功率为电动机的输入功率。
由于泵由电动机直接带动,传动效率可视为1,所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。
即:泵的轴功率N=电动机的输出功率,kw电动机的输出功率=电动机的输入功率×电动机的效率。
泵的轴功率=功率表的读数×电动机效率,kw 。
③η的测定kwHQ g HQ Ne NNe 1021000ρρη===式中:η—泵的效率; N —泵的轴功率,kw Ne —泵的有效功率kw H —泵的有效功率,kwQ —泵的流量,m 3/sρ—水的密度,kg/m 3三、实验装置的流程流程示意图见图一。
离心泵性能实验一、离心泵特性曲线的测定 (一)实验目的1、熟悉离心泵的构造和操作2、测定单级离心泵在一定转速下的特性曲线。
(二)基本原理在生产上选用一台即满足生产任务又经济合理的离心泵,总是根据生产要求(压头和流量),参照泵的性能来决定。
泵的性能,即在一定转速下,离心泵的压头H ,轴功率N 及效率η均随实际流量Q 的大小而改变,通常用水做实验测出H~Q ,N~Q ,η~Q 之间的关系,称为特性曲线,特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用离心泵的重要依据。
如果在泵的操作中,测得其流量Q 、进出口压力和泵所消耗的功率(即轴功率),则可求得其特性曲线。
泵的压头为:gu u h H H H 22122012-+++= (4-4) 式中:H 2—泵出口处的压力表读数,以m 水柱(真空度)表示; H 1—泵入口处的真空表读数,以m 水柱(真空度)表示; h 0—压力表和真空表测接头之间的垂直距离,m ; u 2—压出管内水的流速,m/s ; u 1—吸入管内水的流速,m/s ; g — 重力加速度,9.81m/s 2轴功率N ,就是泵从电机接受到的实际功率,在本实验中不直接测量轴功率,而是用瓦特计测得电机的输入功率,再由下式求得轴功率。
N=N 电·η电·η传式中:N 电—电动机的输入功率,kW ;η电—电动机的效率,由电动机效率曲线求得,无因次; η传—联轴节或其他装置的传动效率,无因次,联轴节取η=1。
泵的效率即为有效功率与其轴功率之比,由下式求得:η=%100102⨯NQH ρ(4-5) 式中:Q —泵的流量,m 3/s; H —泵的压头,m; ρ—水的密度,kg/m 3; N—泵的轴功率,kW(三)实验装置本实验用B12-5离心泵进行实验,其装置如图4-7所示。
离心泵用三相电动机带动,将水从水槽中吸入,然后由压出管排至水槽。
在吸入管内进口处装有滤水器。
以免污物进入水泵,滤水器上带有单向阀,以便在起动前可使泵内灌满水。
离心泵性能测定实验一、实验目的1、了解离心泵的特性;2、学习离心泵特性曲线的测定方法;3、熟悉离心泵操作方法和特性曲线的应用。
二、实验任务1、测定离心泵在恒定转速下的特性曲线;2、测定离心泵的气蚀性能曲线。
三、实验原理离心泵的主要性能参数有流量V、压头He、效率和轴功率Na,通过实验测出在一定的转速下He-V、Na-V及-V之间的关系,并以曲线表示,该曲线称为离心泵的特性曲线。
特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用离心泵的重要依据。
1. 流量V的测定在一定转速下,用出口阀调节离心泵的流量V,用涡轮流量计计量离心泵的流量V,其单位为m3/s。
2. 压头He的测定离心泵的压头是指泵对单位重量的流体所提供的有效能量,其单位为m 。
在进口真空表和出口压力表两侧压点截面间列机械能衡算式得(m 液柱) (1)式中::泵进口处真空表读数;:泵出口处压力表读数;:压力表和真空表两测压截面间的垂直距离,本实验装置=0.13m;u1 :吸入管内水的流速, m/s;u2 :压出管内水的流速, m/s;g :重力加速度, m/s2。
3. 轴功率Na 离心泵的轴功率是泵轴所需的功率,也就是电动机传给泵轴的功率。
在本实验中不直接测量轴功率,而是用三相功率表测量电机的输入功率,再由下式求得轴功率Na=N`电`传 (2)式中: N:电动机的输入功率, kW电 :电动机的效率,由电机样本查得传 :传动效率,联轴节联接传=14. 离心泵的效率泵的效率为有效功率与轴功率之比(3)式中::泵的有效功率, kW;:轴功率, kW。
:用kW来计量,则:(4)式中:V:泵的流量, m3/s;He:泵的压头, m;:水的密度, kg/m3;g :重力加速度, m/s2。
四、实验装置介绍本实验用离心泵进行实验,其装置如图2-4所示,离心泵用三相电动机带动,水从水池吸入,经整个管线返回水池。
在吸入管进口处装有阀2以便启动前灌满水;在泵的吸入口和出口分别装有真空表4和压力表5,以测量离心泵的进出口处压力;泵的出口管路装有涡轮流量计用做流量测量,并装有阀门3以调节流量。
实验四离心泵综合性能测定试验一、离心泵性能测定的目的(1)对新安装的泵进行性能测定,是为了了解新泵在现场的使用性能与出厂所标注的性能是否符合,如差距较大,找出原因并加以改进。
(2)对运转一段时间的泵或对刚检修(三保或大修)完的泵进行性能测定,是为了了解泵的运行工况,确定检修周期检查检修质量是否达到标准要求。
(3)型式试验和出厂试验型式试验是测试泵制造后与设计要求相差如何,通过试验确定泵出厂的性能曲线,供用户参考。
这个测定试验是全项目的,包括排量、扬程、轴功率、吸入扬程、转速、电动机空载等。
出厂实验测定数据比较少,一般测3~5个点,即泵的最佳工况点及两侧的1~2个工况点,以检验一下制造和装配质量,出厂检验得到的性能参数与标准曲线相比较,允许偏差如下:①在规定下的扬程,其扬程下差不超过5%;②轴功率上差不超过10%,并且不得超过配套功率的额定数值;③最高效率值不得低于2.5%,边界点的效率下降值不得超过4%。
二、离心泵性能测定的方法目前,在油田生产中常用的有两种测定离心泵性能的方法:一种是常规法测定泵性能,就是用的最广泛的流量法;另一种是用泵进出口液体温差来测定泵的性能,称为温差法。
温差法仅用于注水泵的性能测定,此法简单易行、速度快。
— 1 —1.离心泵性能的常规测定通过调节离心泵出口阀门,改变离心泵流量的方法,来测定离心泵的性能,因此称为流量法,一般测定5~7点,即最佳工况点和两侧4~6个工况点的流量、扬程、电流、电压。
(1)流量(Q),可通过流量计直读或大罐检尺测得,单位为㎡/h 或L/s。
(2)扬程(H),可采用0.4级精度以上的压力表直接读值,折算成m或用kg/cm³或MPa表示。
(3)电流(I)、电压(U)可直接由标准电流表和电压表读出,单位为A和V。
(4)利用公式计算出该泵的轴功率、有效功率和效率。
此方法是不经济的,因为大部分能量消耗在阀门上了,但由于方法简便,故在离心泵操作中经常采用。
实验一 离心泵性能测定实验一、实验目的1.测定离心泵在恒定转速下的性能,绘制出该泵在恒定转速下的扬程—流量(H-Q )曲线;轴功率—流量(N-Q )曲线及泵效率—流量(η-Q )曲线;2.熟悉离心泵的操作方法,了解流量仪表、测功装置的原理及操作使用方法,进一步巩固离心泵的有关知识。
二、实验装置过程设备与控制多功能综合试验台 三、基本原理 1.扬程H 的测定根据柏努利方程,泵的扬程H 可由下式计算:gu u z g p p H bc b c 222-+∆+-=ρ (1-1)式中 :H ——泵的扬程,m 水柱; b p ——真空表读数(为负值),Pa ;c p ——压力表读数,Pa ;b u ——真空表测量点接头处管内水流速度,m/s ;b b A Q u /103⨯=- A b =π/4×d b 2c u ——压力表测量点接头处管内水流速度,m/s ;Ac Q u c /103⨯=- A c =π/4×d c 2 , m 2z ∆——压力表与真空表测量点之间的垂直距离,m ; ρ——水的密度,ρ=1000 3/m kg ;g ——重力加速度,9.812/s m 。
在本实验装置中,z ∆=0、真空表测量点接头处管内径d b =32mm 、压力表测量点接头处管内径d c =25mm2.功率测定(1)轴功率N (电动机传到泵轴上的功率)9554n M N ⋅= kW(1-2)式中: M ——转矩,N ·m; n ——泵转速,r.p.m 。
(2)有效功率N e (单位时间内离心泵所做的有用功)1000gHQ N e ρ= kW(1-3)式中 :Q ——流量,s m /3。
3.效率η%100⨯=NN e η(1-4)四、实验步骤1.关闭热流体进出口阀门,打开换热器管程的进出口阀门;2.打开自来水阀门灌泵,保证离心泵中充满水,开排气阀放净空气;3.启动水泵(11-9),向右转动“11-6”水泵运行选择开关为直接启动运转方式; 4. 启动组态王程序,进入“实验一”画面后,清空数据库;5. 调节冷水泵出口流量调节阀,改变流量Q 1,使冷水流量从0.5到2.5L/s,每间隔0.4L/s 单击“记录”按钮,记录一次数据。
离心泵性能测定实验一、实验目的:1、了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法;2、 测量离心泵在恒定转数下的特性曲线,并确定其最佳工作范围;3、 测量管路特性曲线及双泵并联时特性曲线;4、了解工作点的含义及确定方法;5、测定孔板流量计孔流系数C 0与雷诺数Re 的关系(选做)。
二、基本原理:1、离心泵特性曲线测定离心泵的特征方程是从理论上对离心泵中液体质点的运动情况进行分析研究后,得出的离心泵压头与流量的关系。
离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式和转数的影响,故在实际工作中,其内部流动的规律比较复杂,实际压头要小于理论压头。
因此,离心泵的扬程尚不能从理论上作出精确的计算,需要实验测定。
在一定转数下,泵的扬程、功率、效率与其流量之间的关系,即为特性曲线。
泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得:He = H 压力表 + H 真空表 + H 0 [ m ]其中:H 真空表,H 压力表分别为离心泵进出口的压力 [ m ];H 0为两测压口间的垂直距离,H 0= 0.3m 。
N 轴 = N 电机•η电机•η传动 [ kw ] 其中:η电机—电机效率,取0.9; η传动—传动装置的效率,取1.0; 102ρ⋅⋅=He Q N [ kw ] 因此,泵的总效率为: 轴N Ne =η 2、孔板流量计孔流系数的测定孔板流量计孔板孔径处的流速u 0可以简化为:u 0=C 0(2gh )1/2根据u 0和S 0,即可算出流体的体积流量Vs 为:Vs=u 0S 0=C 0S 0(2gh )1/2或: Vs= C 0S 0(2△p/ρ)1/2式中Vs ——流体的体积流量,m 3/s ;△ p ——孔板压差,Pa ;S 0——孔口面积,m 2;ρ——流体的密度,kg/m 3;C 0——孔流系数。
孔流系数的大小由孔板锐孔的形状、测压口的位置、孔径与管径比和雷诺数共同决定,具体数值由实验确定。
当d0/d1一定,雷诺数Re超过某个数值后,C 0就接近于定值。
通常工业上定型的孔板流量计都在C为常数的流动条件下使用。
三、实验流程与操作:1、流程说明:水箱内的清水,自泵的吸入口进入离心泵,在泵壳内获得能量后,由出口排出,流经孔板流量计和流量调节阀后,返回水箱,循环使用。
同时,在流程中还安装了涡轮流量计,以其为标准,可以对孔板流量计的孔流系数进行校正。
本实验过程中,需测定液体的流量、离心泵进口和出口处的压力、以及电机的功率;另外,为了便于查取物性数据,还需测量水的温度。
图一、离心泵流程图1 水箱2 离心泵 3涡轮流量计4 孔板流量计d=21mm 5流量调节阀2、操作说明:⑴先熟悉流程中的仪器设备及与其配套的电器开关,并检查水箱内的水位,然后按下“离心泵”按钮,开启离心泵;⑵测定离心泵特性曲线,在恒定转数下用流量调节阀5调节流量进行实验,用涡轮流量计4计量流量,测取10组以上数据。
为了保证实验的完整性,应测取零流量时的数据;⑶测定管路特性曲线,先将流量调节阀5固定在某一开度,利用变频器改变电机的频率,用以改变流量,用涡轮流量计4计量流量,测取8组以上数据(在实验过程中,变频仪的最大输出频率最好不要超过50Hz,以免损坏离心泵和电机);⑷测定不同转速下的离心泵扬程线,首先固定离心泵电机频率,通过调节流量调节阀5,测定该转速下的离心泵扬程与流量的关系。
然后,再改变频率,再通过调节流量调节阀5,测定此转速下的离心泵扬程与流量的关系。
就可以得到不同转速下离心泵的扬程随流量的变化关系。
⑸进行双泵的并联的实验时,其方法与测量单泵的特性曲线相似,只是流程上有所差异。
首先,将两台离心泵启动,打开离心泵连通阀,使1#设备与2#设备连通,调节1#或2#设备上的流量调节阀进行实验。
其他操作方法与单台泵相同。
此实验只能测定离心泵并联时的扬程与流量的关系,而不能测定离心泵并联时轴功率及效率与流量的关系。
注:在离心泵实验中,测定管路特性曲线及不同转速下的离心泵扬程线必须使用变频器。
四、报告要求1、画出离心泵的特性曲线,确定该泵较为适宜的工作范围。
2、绘出管路特性曲线—Re曲线。
3、做出C五、思考题1、根据离心泵的工作原理,分析为什么离心泵启动前要灌泵?在启动前为何要关闭调节阀?2、试分析气缚现象与气蚀现象的区别。
3、从你所得的特性曲线中分析,如果要增加该泵的流量范围,你认为可以采取哪些措施?流体流动阻力实验一、实验目的:6、掌握直管摩擦阻力系数的测量方法;7、掌握突扩管及阀门的局部阻力系数的测定方法;8、回归光滑管的λ—Re 曲线,并与相应的经验公式进行比较;9、回归层流管的λ—Re 曲线,并与相应的经验公式进行比较(选做内容);二、基本原理:不可压缩流体(如水),在圆形直管中作稳定流动时,由于粘性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大和弯头等管件时,由于流体运动的速度和方向突然发生变化,产生局部阻力。
影响流体阻力的因素较多,在工程研究中,利用因次分析法简化实验,引入无因此数群:雷 诺 数: μρdu =Re相对粗糙度: ε/ d 管路长径比: l/ d可导出: 2)(Re,2u d d l p ⋅⋅=∆εφρ 这样,可通过实验方法直接测定直管摩擦阻力系数与压头损失之间的关系: 22u d l p H f ⋅⋅=∆=λρ 因此,通过改变流体的流速可测定出不同Re 下的摩擦阻力系数,即可得出一定相对粗糙度的管子的λ—Re 关系。
在湍流区内,λ = f (Re ,ε/ d ),对于光滑管大量实验证明,当Re 在3×103至105的范围内,λ与Re 的关系遵循Blasius 关系式,即: 25.0Re 3613.0=λ对于层流时的摩擦阻力系数,由哈根—泊谡叶公式和范宁公式,对比可得: Re 64=λ三、实验流程与操作:§1 流体阻力实验1、流程说明:图1实验流程图1离心泵 2 水箱 3 电磁阀 4 涡轮流量计 5 管路切换阀6 稳流罐 7测量管线 8流量调节阀 9 层流流量调节阀离心泵将水箱内的清水打入系统中,经孔板流量计计量后,通过管路切换阀门进入相应的测量管线,在管内的流动压头损失,可由压差传感器(或倒U型压差计)测量。
实验中,可以通过调节流量调节阀测定不同流量下的压头损失。
如图1所示,在设备中有7条横向排布的管线,自上而下分别为:No1 层流管,为φ6×1.7mm的不锈钢管,管长1.2m;No2 球阀与截止阀,为φ27×3.5mm的不锈钢管;No3 光滑管,为φ27×3mm的不锈钢管,管长1.5m;No4 粗糙管,为φ27×2.5mm的镀锌管,管长1.5m;No5 突然扩大管,为φ22×3mm→φ48×3mm的不锈钢管;No6 孔板流量计(涡轮)管线,为φ48×3mm的不锈钢管。
图2 管路测压连通器与倒U型压差计示意图图2为管路测压连通器与倒U型压差计的示意图,其中a1,a2,……,f1,f2,分别与图1中的a1,a2,……,f1,f2相连接,若要测某管路的压降,即打开与其相连的测压管线上的阀门,关闭其他管线上的阀门,则压力传感器测量的压降即为该管路上的压降。
若在流量为0时,压力传感器仪表上显示的数据不为0,则有可能测压管线中有气体存在。
此时可以打开阀门v1,v2排气,直到将管线中的气体排净。
倒U型压差计的排气方法为:在有流量下①打开v3,v4,v5,v6,10—15秒;②关闭v3,v4;③打开v7,将倒U型压差计中的水排净;④关闭v5,v6,v7;⑤打开v3,v4;⑥关闭流量,此时若倒U型压差计中的差值为0,则说明管线中的气已排净。
2、操作说明:⑴先熟悉流程中的仪器设备及与其配套的电器开关,并检查水箱内的水位,然后开启离心泵;⑵在实验开始前,系统要先排净气体,使液体连续流动。
首先,将流量切换阀和流量调节阀打开,将管路内的气体排净;然后,开启测量面板上相应的压降切换阀,使倒U型压差计(及压差传感器)与系统相连,将测量管线内的气体排净;最后,关闭流量调节阀,检查倒U型压差计两端的液面。
若相平,则可以开始实验,若不平,则需要重新排气(如果倒U型压差计液面已调平,但压力传感器不在零点,则可以修改仪表的Sc值,并调零);⑶读取数据时,应注意稳定后再读数。
测量局部阻力系数时,各测取3组数据,对于直管,测取10组左右数据,层流管的流量用量筒及秒表测取;⑷测完一套管路的数据后,关闭流量调节阀,再次检查倒U型压差计的液面是否相平。
然后重复以上步骤,测取其他管路的数据。
⑸装置具有自动补水功能,通过设置水箱液位仪表参数,可将水箱中液位的高度控制在一定范围内,见附录。
四、报告要求1、在双对数坐标纸上标绘出λ–Re-ε/ d 的关系曲线。
2、将光滑管的λ–Re 关系与Blasius 公式进行比较。
3、计算局部阻力系数ξ。
4、在双对数坐标纸上绘出层流时的关系曲线(选做)。
五、思考题P63①②④⑤1、在测量前为什么要将设备中的空气排净?怎样才能迅速地排净?2、在不同社备(包括相对粗糙度相同而管径不同)、不同温度下测定的λ–Re 数据能否关联在一条曲线上?3、如果要增加雷诺数的范围,可采取哪些措施?4、计算实验装置中层流管层流时的最大流速能达到多少?传热膜系测定实验一、 实验目的1.掌握传热膜系数的测定方法;2.测定强化与非强化传热过程中,传热膜系数准数关联式的系数A 和指数m 、n ;3.测定套管换热器的静压损失与雷诺准数的关系(选做);4.通过实验提高对传热膜系数准数关联式的理解,并分析影响传热膜系数的因素,了解工程上强化传热的措施。
二、基本原理对流传热的核心问题是求算传热膜系数 ,当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为:p n m Gr A Nu ⋅⋅⋅=Pr Re (4—1)对于强制湍流而言,Gr 准数可以忽略,故n m A Nu Pr Re ⋅⋅= (4—2)本实验中,可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式中的指数m 、n 和系数A 。
用图解法对多变量方程进行关联时,要对不同变量Re 和Pr 分别回归。
本实验可简化上式,即取n =0.4(流体被加热)。
这样,上式即变为单变量方程,在两边取对数,即得到直线方程: Re lg lg Prlg 4.0m A Nu += (4—3) 在双对数坐标中作图,找出直线斜率,即为方程的指数m 。
在直线上任取一点的函数值代入方程中,则可得到系数A ,即: m Nu A RePr 4.0⋅= (4—4) 用图解法,根据实验点确定直线位置有一定的人为性。
而用最小二乘法回归,可以得到最佳关联结果。
应用微机,对多变量方程进行一次回归,就能同时得到A 、m 、n 。
对于方程的关联,首先要有Nu 、Re 、Pr 的数据组。